内容概要:本文详细介绍了基于非线性模型预测控制(NMPC)的无人船轨迹跟踪与障碍物避碰算法的Matlab实现。主要内容包括:NMPC的基本概念及其在无人船控制系统中的应用;无人船的动力学模型建立;预测模型的设计;轨迹跟踪和避障的具体实现方法,如目标函数和约束条件的定义;以及代码调试过程中的一些实用技巧和注意事项。文中还提供了具体的代码示例,帮助读者更好地理解和实现该算法。 适合人群:对无人船控制算法感兴趣的科研人员、工程师和技术爱好者,尤其是那些有一定Matlab编程基础并希望深入了解NMPC应用于无人船控制领域的读者。 使用场景及目标:适用于研究和开发无人船导航系统的实验室环境,旨在提高无人船在复杂水域环境中自主航行的能力,确保其能够准确跟踪预定轨迹并有效避免障碍物。此外,还可以作为教学材料用于相关课程的教学和实验。 其他说明:文章不仅提供了详细的理论解释,还包括了许多实践经验的分享,如参数调整、常见问题解决等,有助于读者更快地上手实践。同时,附带的测试案例可以帮助读者验证算法的有效性和鲁棒性。
2025-11-20 22:23:37 181KB
1
(文献+程序)多智能体分布式模型预测控制 编队 队形变 lunwen复现带文档 MATLAB MPC 无人车 无人机编队 无人船无人艇控制 编队控制强化学习 嵌入式应用 simulink仿真验证 PID 智能体数量变化 在当今的智能控制系统领域,多智能体分布式模型预测控制(MPC)是一种先进的技术,它涉及多个智能体如无人车、无人机、无人船和无人艇等在进行编队控制时的协同合作。通过预测控制策略,这些智能体能够在复杂的环境中以高效和安全的方式协同移动,实现复杂任务。编队控制强化学习是这一领域的另一项重要技术,通过学习和适应不断变化的环境和任务要求,智能体能够自主决定最佳的行动策略。 在实际应用中,多智能体系统往往需要嵌入式应用支持,以确保其在有限的计算资源下依然能够保持高性能的响应。MATLAB和Simulink仿真验证则是工程师们常用的一种工具,它允许研究人员在真实应用之前对控制策略进行仿真和验证,确保其有效性和稳定性。Simulink特别适用于系统级的建模、仿真和嵌入式代码生成,为复杂系统的开发提供了强大的支持。 除了仿真,多智能体系统在实际部署时还需要考虑通信技术的支持,例如反谐振光纤技术就是一种关键的技术,它能够实现高速、低损耗的数据通信,对于维持智能体之间的稳定连接至关重要。在光纤通信领域中,深度解析反谐振光纤技术有助于提升通信的可靠性和效率,为多智能体系统提供稳定的数据支持。 为了实现智能体数量的变化应对以及动态环境的适应,多智能体系统需要具有一定的灵活性和扩展性。强化学习算法能够帮助系统通过不断试错来优化其控制策略,从而适应各种不同的情况。此外,PID(比例-积分-微分)控制器是工业界常用的控制策略之一,适用于各种工程应用,其能够保证系统输出稳定并快速响应参考信号。 编队队形变化是一个复杂的问题,涉及到多个智能体间的协调与同步。编队控制需要解决如何在动态变化的环境中保持队形,如何处理智能体间的相互作用力,以及如何响应环境变化和任务需求的变化。例如,当某一智能体发生故障时,整个编队需要进行重新配置,以保持任务的继续执行,这就需要编队控制策略具备容错能力。 多智能体分布式模型预测控制是一个综合性的技术领域,它涉及控制理论、人工智能、通信技术、仿真技术等多个学科领域。通过不断的技术创新和实践应用,这一领域正在不断推动无人系统的智能化和自动化水平的提升。
2025-11-20 17:10:13 172KB
1
内容概要:本文详细介绍了非线性电液伺服系统的模型预测控制(MPC)。首先概述了非线性电液伺服系统的特点及其广泛应用领域,接着阐述了MPC作为先进控制策略的优势,如处理约束条件和适应时变系统的能力。然后重点讲解了为实现MPC控制所需建立的数学模型,包括系统的结构、参数和输入输出关系。此外,还提供了详细的PDF教程和MATLAB Simulink源程序,涵盖MPC基本原理、算法实现及应用案例。最后强调了S函数编写对于MPC控制的重要性,涉及系统的状态方程、输出方程和约束条件等内容。 适合人群:从事自动化控制系统研究与开发的技术人员,尤其是对非线性电液伺服系统感兴趣的工程师。 使用场景及目标:①深入理解非线性电液伺服系统的特性和应用场景;②掌握MPC控制理论及其具体实现方法;③学会使用MATLAB Simulink进行仿真建模,并能够编写S函数以实现MPC控制。 阅读建议:读者可以通过阅读提供的PDF教程,结合MATLAB Simulink源程序进行实践操作,加深对MPC控制的理解。同时,在学习过程中遇到困难时,可以参考文中提到的相关知识点,逐步解决遇到的问题。
2025-11-17 19:48:44 731KB
1
永磁同步电机(PMSM)模型预测电流控制(MPC)在Simulink平台上的实现方法及其性能分析。首先,文章解释了预测模型的核心离散化方程,并强调了电感参数对预测准确性的影响。接着,讨论了代价函数的设计,特别是权重系数α和β的选择对电流总谐波失真(THD)和开关频率的影响。此外,还提到了仿真过程中的一些技巧,如延迟补偿和三重嵌套循环的使用,以及仿真速度的问题。最后,展示了仿真的效果,特别是在负载突变情况下的电流响应特性。 适合人群:从事电机控制系统设计的研究人员和技术人员,尤其是对模型预测控制感兴趣的工程师。 使用场景及目标:适用于需要深入了解和应用永磁同步电机模型预测电流控制技术的场合,旨在提高电流控制精度和系统响应速度。 其他说明:文中提到的实际案例和仿真结果有助于读者更好地理解和掌握相关技术和优化方法。
2025-11-04 18:00:47 498KB
1
内容概要:本文介绍了基于MATLAB Simulink的永磁同步电机(PMSM)带载仿真模型,重点探讨了新型滑模扰动观测器(NSMDO)在转速环中的应用和模型预测控制(MPCC)在电流内环中的应用。NSMDO能有效抑制滑模控制系统的抖振,提升转速控制系统的鲁棒性和动态响应性能;而MPCC通过选择最优电压矢量和占空比组合,减少了电流纹波和定子电流谐波,提高了电流控制精度。文中还提供了详细的m代码注释,便于理解和实现。 适合人群:从事电机控制、自动化控制领域的研究人员和技术人员,特别是对MATLAB Simulink有一定基础的读者。 使用场景及目标:适用于希望深入了解PMSM控制策略优化的研究人员和技术人员,旨在提供一种高效的PMSM带载仿真方法,帮助改进现有控制系统的性能和稳定性。 其他说明:文中引用了相关参考文献,方便读者进一步深入研究。
2025-10-26 11:44:50 2.46MB
1
基于出行链的电动汽车负荷预测模型:考虑时空特性与多种场景的日负荷曲线预测,电动汽车预测一:基于出行链的电动汽车负荷预测模型 1、基于四种出行链,模拟电动汽车负荷预测模型,预测居民区、工作区以及商业区日负荷曲线 2、可以根据情况进行修改为出租车以及公交车 3、考虑电动汽车时间和空间特性 4、可以根据实际研究情况,修改参数,例如考虑温度和速度的每公里耗电量、考虑交通因素的实际出行时长等等 ,电动汽车负荷预测模型; 出行链模拟; 时间和空间特性; 耗电量参数; 交通因素。,基于多维度因素的电动汽车出行链负荷预测模型研究
2025-10-20 15:18:53 304KB rpc
1
内容概要:本文探讨了无人潜航器(AUV)路径跟踪控制的关键技术——多目标模型预测控制方法。首先介绍了传统路径跟踪控制方法的局限性,即仅关注单一目标如最短路径,而在复杂的海洋环境中,无人潜航器需要同时满足多个目标,如避障、保持深度和节能等。因此,多目标模型预测控制方法能够综合考虑这些不同甚至相互冲突的目标,提前预测系统未来的行为,从而做出更优的控制决策。接着,文章展示了用Python实现这一控制方法的代码示例,包括计算当前位置与目标路径距离的基础函数distance_to_path,预测下一时刻位置的函数predict_next_position,以及核心的多目标模型预测控制函数multi_objective_mpc。最后,详细解释了各个函数的功能和参数设置,强调了权重矩阵Q和R在平衡不同目标方面的重要作用。 适合人群:对无人潜航器路径跟踪控制感兴趣的科研人员和技术开发者,尤其是那些希望深入了解多目标模型预测控制方法的人群。 使用场景及目标:适用于研究和开发无人潜航器路径规划和控制系统,旨在提高无人潜航器在复杂海洋环境中的导航精度和效率。 其他说明:文中提供的代码仅为概念验证性质,实际应用时需要进一步优化和调整,以应对更加复杂的海洋环境和更高的性能要求。
2025-10-18 16:23:31 2.02MB
1
内容概要:本文介绍了基于模型预测控制(MPC)的微电网调度优化方法,并提供了相应的Matlab代码实现。文中还涉及多种优化算法和技术在不同工程领域的应用,如改进引导滤波器、扩展卡尔曼滤波器、多目标向日葵优化算法(MOSFO)、蛇优化算法(MOSO)等,重点聚焦于微电网多目标优化调度问题。通过MPC方法对微电网中的能源进行动态预测与优化调度,提升系统运行效率与稳定性,同时应对分布式电源不确定性带来的挑战。配套代码便于读者复现与验证算法性能。; 适合人群:具备一定电力系统或自动化背景,熟悉Matlab编程,从事新能源、智能优化或微电网相关研究的科研人员及研究生;; 使用场景及目标:①实现微电网在多目标条件下的优化调度;②处理分布式电源不确定性对配电网的影响;③学习并应用MPC控制策略于实际能源系统调度中;④对比分析不同智能优化算法在路径规划、调度等问题中的表现; 阅读建议:建议结合提供的Matlab代码与网盘资料,按主题逐步实践,重点关注MPC在微电网中的建模过程与优化机制,同时可拓展至其他智能算法的应用场景。
1
内容概要:本文详细介绍了储能系统中双向DCDC变流器的应用,特别是其在模型预测控制下的buck-boost及下垂控制的应用。文中首先概述了储能双向DCDC变流器的作用和特点,接着深入探讨了模型预测控制的基本原理及其在变流器控制中的具体应用。此外,文章还讨论了buck-boost双向dcdc负载的功能及其在储能系统中的重要性,以及初级控制(如下垂控制)和高级控制(如电压环PI控制和电流环模型预测控制)的具体实施方法。最后,文章强调了模型预测控制的实现与优化,并提供了相关参考文献。 适合人群:从事电力电子、储能系统研究和开发的专业人士,尤其是对双向DCDC变流器和模型预测控制感兴趣的工程师和技术人员。 使用场景及目标:①理解和掌握储能系统中双向DCDC变流器的工作原理;②学习模型预测控制在储能系统中的应用;③探索buck-boost双向dcdc负载的特点及其在储能系统中的应用;④了解下垂控制、PI控制和模型预测控制的具体实现方法。 其他说明:本文不仅提供了理论知识,还附有相关模型参考文献,有助于读者深入了解并应用于实际项目中。
2025-10-14 12:35:15 930KB
1
内容概要:本文探讨了储能系统中双向DCDC变流器的关键技术和控制策略,特别是基于下垂控制、PI控制和模型预测控制的协同应用。文中详细介绍了储能双向DCDC变流器的工作原理及其在能量双向流动中的重要作用。针对电流环,采用了模型预测控制,显著提升了系统的响应速度和稳定性。此外,还展示了仿真实验结果,验证了所提出控制策略的有效性。 适合人群:从事电力电子、储能系统、控制系统等领域研究的技术人员和科研工作者。 使用场景及目标:适用于储能系统的设计与优化,特别是在提高系统响应速度和稳定性方面有较高要求的应用场景。目标是帮助研究人员理解和掌握双向DCDC变流器及其先进控制方法,推动储能技术的发展。 其他说明:本文不仅提供了理论分析和技术细节,还包括具体的实验数据和仿真结果,有助于深入理解模型预测控制的优势及其实际应用效果。
2025-10-14 12:34:55 578KB
1